RU2344092C2 - Water treatment method and plant - Google Patents

Water treatment method and plant Download PDF

Info

Publication number
RU2344092C2
RU2344092C2 RU2006127804/15A RU2006127804A RU2344092C2 RU 2344092 C2 RU2344092 C2 RU 2344092C2 RU 2006127804/15 A RU2006127804/15 A RU 2006127804/15A RU 2006127804 A RU2006127804 A RU 2006127804A RU 2344092 C2 RU2344092 C2 RU 2344092C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
tank
ice
heat exchanger
working
Prior art date
Application number
RU2006127804/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006127804A (en
Inventor
Евгений Николаевич Высоцкий (UA)
Евгений Николаевич Высоцкий
Дмитрий Евгеньевич Высоцкий (UA)
Дмитрий Евгеньевич Высоцкий
Игорь Евгеньевич Высоцкий (UA)
Игорь Евгеньевич Высоцкий
Original Assignee
Евгений Николаевич Высоцкий
Дмитрий Евгеньевич Высоцкий
Игорь Евгеньевич Высоцкий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Николаевич Высоцкий, Дмитрий Евгеньевич Высоцкий, Игорь Евгеньевич Высоцкий filed Critical Евгений Николаевич Высоцкий
Priority to RU2006127804/15A priority Critical patent/RU2344092C2/en
Publication of RU2006127804A publication Critical patent/RU2006127804A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2344092C2 publication Critical patent/RU2344092C2/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry, water purification.
SUBSTANCE: invention refers to water treatment and can be used for tap water purification and activation in food industry, medicine, for sea water conversion, etc. Water treatment method is implemented in closed operating capacity and includes heat rejection enabling water local bulk crystallisation by ice crystals silvering in amount 50÷70 % of initial water weight surrounding heat exchanger, contaminated water drain through the port in capacity bottom and through the channel 0.5÷2 cm above capacity bottom, and removal of frost accumulation. Level of operating capacity filling with initial water is determined by height of channel port draining surplus initial water resulted from operating capacity filling and during initial water crystallisation due to its volume increase to additional capacity. Frost accumulation is removed by heating the ten shaped by multistage coil pipe and mounted in working capacity to surround heat exchanger directly in ice zone. During removal of frost accumulation, melt water is exposed to electrochemical activation carried out in special electrochemical activation tank separated with diaphragm to anode and cathode chambers. Herewith cathode chamber is pipeline connected to working capacity.
EFFECT: water purification from dissolved cancerogens, mutagens and gases, heavy hydrogen isotope, deuterium and tritium.
2 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам очистки воды, улучшающим ее биологические свойства, а также к устройствам для осуществления упомянутых способов.The invention relates to methods for water purification, improving its biological properties, as well as to devices for implementing the above methods.

Известен способ очистки воды, включающий отвод тепла с помощью теплообменника, размещенного в верхней части емкости для обеспечения процесса локально-объемной кристаллизации воды путем намораживания в количестве 50-70% от массы исходной воды вокруг теплообменника, удаление из емкости незамерзшей воды с примесями через отверстие в дне емкости и через канал, расположенный выше дна емкости, размораживание льда путем нагрева экранированного кабеля, намотанного на боковую поверхность емкости, и слив талой воды для ее потребления [1].A known method of water purification, including heat removal using a heat exchanger located in the upper part of the tank to ensure the process of local volumetric crystallization of water by freezing in an amount of 50-70% by weight of the source water around the heat exchanger, removing unfrozen water from the tank with impurities through an opening in the bottom of the tank and through the channel located above the bottom of the tank, thawing ice by heating a shielded cable wound on the side of the tank and draining the melt water for its consumption [1].

При данном способе не обеспечивается слив верхних слоев воды при кристаллизации, в которых содержатся летучие канцерогенные вещества, а также тяжелые изотопы водорода, таяние льда путем нагревания наружной поверхности емкости неэкономично по теплопроводности и циклу размораживания, кроме того, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) получаемой воды, как показали исследования, находится в пределах от +70 до +120 мВ, что не соответствует внутренней среде человеческого организма.This method does not provide drainage of the upper layers of water during crystallization, which contain volatile carcinogens, as well as heavy hydrogen isotopes, melting ice by heating the outer surface of the tank is uneconomical in terms of thermal conductivity and the defrost cycle, in addition, the oxidation-reduction potential (ORP) obtained water, studies have shown, ranges from +70 to +120 mV, which does not correspond to the internal environment of the human body.

Для осуществления известного способа используют установку, состоящую из емкости для наполнения неочищенной воды, установленный в ней теплообменник для отвода тепла и намораживания льда, выполненный по форме многоступенчатого змеевика. расположенного в верхней части емкости, нагревательного экранированного кабеля, обеспечивающего нагрев наружной поверхности емкости, морозильного агрегата с системой его охлаждения, трубопровода с вентилем для слива воды [1].To implement the known method, an apparatus is used consisting of a tank for filling untreated water, a heat exchanger installed in it for removing heat and freezing ice, made in the form of a multi-stage coil. located in the upper part of the tank, a shielded heating cable that provides heating of the outer surface of the tank, a freezing unit with its cooling system, a pipeline with a valve for draining water [1].

Недостатками известного способа и установки является то, что они не в полной мере обеспечивают высокое качество получаемой воды.The disadvantages of the known method and installation is that they do not fully ensure the high quality of the resulting water.

Целью изобретения является создание способа и установки, обеспечивающих повышение экономичности процесса и качества воды, обладающей защитными восстановительными свойствами и биологической совместимостью.The aim of the invention is the creation of a method and installation, providing increased efficiency of the process and the quality of water with protective reducing properties and biological compatibility.

Это достигается тем, что очистку воды от примесей производят таким образом, что уровень наполнения рабочей емкости исходной водой определяется высотой отверстия канала, обеспечивающего слив избытка исходной воды в дополнительную емкость как при наполнении рабочей емкости, так и в процессе кристаллизации исходной воды за счет увеличения ее объема, размораживание льда производят путем нагревания тена, установленного внутри рабочей емкости вокруг теплообменника непосредственно в зоне льда, талую воду в процессе размораживания льда подвергают электрохимической активации, включающей направление талой воды в специальную емкость для электрохимической активации, разделенную диафрагмой на анодную и катодную камеры, причем катодную камеру соединяют трубопроводом с рабочей емкостью, в которую поступают ионы водорода, обусловливающие восстановительную электронодонорную активность, обеспечивающую изменение и фиксацию окислительно-восстановительного потенциала до -200 мВ и более.This is achieved by purifying the water from impurities in such a way that the filling level of the working tank with the source water is determined by the height of the channel opening, which ensures the excess of the source water is drained into the additional tank both during filling of the working tank and during crystallization of the source water by increasing it volume, ice defrosting is carried out by heating the ten installed inside the working tank around the heat exchanger directly in the ice zone, melt water during ice defrosting an electrochemical activation is triggered, including melt water being directed into a special container for electrochemical activation, separated by a diaphragm into the anode and cathode chambers, the cathode chamber being connected by a pipe to the working capacitance, into which hydrogen ions enter, causing the reduction electron donor activity, which provides the change and fixation of the redox potential up to -200 mV and more.

При этом установка снабжена дополнительной емкостью и специальной емкостью для электрохимической активации, соединенными между собой системой трубопроводов, постоянно открытым трубопроводом, соединяющим рабочую емкость с дополнительной емкостью для слива излишка воды в процессе заливки и в процессе кристаллизации при увеличении объема и повышения ее уровня, трубопроводами, снабженными электромагнитными клапанами, для слива воды с примесями после окончания процесса кристаллизации в дополнительную емкость и для заполнения талой водой специальной емкости для электрохимической активации и последующего частичного слива воды из анодной камеры, электронагревательным теном, выполненным по форме многоступенчатого змеевика, расположенного по спирали вокруг теплообменника и ниже его по высоте, термодатчиками и микропроцессором, причем емкость для электрохимической активации, содержащая анод и катод, разделена проницаемой диафрагмой на две камеры.At the same time, the installation is equipped with an additional tank and a special tank for electrochemical activation, interconnected by a piping system, a constantly open pipeline connecting the working tank with an additional tank to drain excess water during pouring and during crystallization with increasing volume and increasing its level, pipelines, equipped with electromagnetic valves, for draining water with impurities after the crystallization process is completed in an additional tank and for filling melt water a special container for electrochemical activation and subsequent partial drainage of water from the anode chamber, an electric heating ten, made in the form of a multi-stage coil located in a spiral around the heat exchanger and below it in height, with temperature sensors and a microprocessor, and a tank for electrochemical activation, containing the anode and cathode, divided by a permeable diaphragm into two cameras.

На чертеже изображена предлагаемая установка. Она содержит рабочую емкость 1, в которой размещены теплообменник 2 и электронагревательный тен 3, дополнительная емкость 4 расположена ниже рабочей емкости 1 и специальной емкости 7, которые соединены между собой трубопроводами 5 и 6 и трубопроводами с перекрытием воды электромагнитными клапанами 17 и 19, морозильный агрегат 8 с системой его охлаждения 9, блок электропитания 10, вентили 11 и 12, термодатчик 13, микропроцессор 14, трубопровод для слива талой воды 15, фильтр 16, диафрагму 18.The drawing shows the proposed installation. It contains a working tank 1, in which a heat exchanger 2 and an electric heating ten 3 are placed, an additional tank 4 is located below the working tank 1 and a special tank 7, which are interconnected by pipelines 5 and 6 and pipelines with water overlapping by electromagnetic valves 17 and 19, a freezing unit 8 with its cooling system 9, power supply unit 10, valves 11 and 12, temperature sensor 13, microprocessor 14, pipeline for draining melt water 15, filter 16, diaphragm 18.

ПримерExample

Рабочую емкость 1 заполняют исходной водой до уровня, определяемого трубопроводом 5. Вентили 11 и 12, а также электромагнитные клапаны 17 и 19 закрыты. Блок управления 14 дает команду на включение морозильного агрегата 8 с системой его охлаждения 9. За промежуток времени 0,5-2 часа, зависящий от исходной температуры воды и мощности агрегата, температура воды в рабочей емкости 1 выравнивается и достигает значения 1÷(-1)°С, что соответствует началу кристаллизации и перехода воды в зоне теплообменника в кристаллическое состояние. Происходит медленное накопление льда. В результате повышается уровень воды в рабочей емкости, избыток которой с плавающими на поверхности воды легкими, летучими канцерогенными фракциями воды и перешедшими в кристаллическую форму изотопами водорода - дейтерием и тритием, постепенно сливаются через трубопровод 5 в дополнительную емкость 4. Через 2÷3 часа процесс кристаллизации прекращается, обеспечив примерно 50÷70% льда. Подается команда на открытие электромагнитных клапанов 17 и 19, обеспечивающих слив воды с примесями. После слива воды с примесями электромагнитные клапаны 17 и 19 закрываются и включается электронагревательный тен 3, обеспечивающий процесс медленного таяния льда. В это время заполняется талой водой специальная емкость 7, разделенная диафрагмой 18 на две камеры: анодную и катодную. Начинается процесс электрохимической активации талой воды в специальной емкости 7, которая сопряжена трубопроводом 6 с катодной камерой и дном рабочей емкости. Продукты активации в катодной камере в виде мелких пузырьков ионов водорода переходят по трубопроводу 6 в рабочую емкость 1, обогащая ими талую воду. Электронодонорная восстановительная активность, обеспечивающая положительное изменение и фиксацию ОВП, продолжается на протяжении всего процесса таяния льда. После окончания процесса таяния льда тен отключается, а процесс электрохимической активации продолжается еще 0,5÷1 час. В результате получаем кристально чистую талую воду с ОВП -200 мВ и более. Цикл работы установки 7÷8 часов обеспечивает 10 л талой воды, обладающей защитными восстановительными свойствами и биологической совместимостью.The working tank 1 is filled with source water to a level determined by the pipeline 5. The valves 11 and 12, as well as the electromagnetic valves 17 and 19 are closed. The control unit 14 gives a command to turn on the freezing unit 8 with its cooling system 9. Over a period of 0.5-2 hours, depending on the initial temperature of the water and the capacity of the unit, the water temperature in the working tank 1 is equalized and reaches a value of 1 ÷ (-1 ) ° С, which corresponds to the onset of crystallization and the transition of water in the heat exchanger zone to a crystalline state. There is a slow accumulation of ice. As a result, the water level in the working vessel rises, the excess of which with light, volatile carcinogenic fractions of water floating on the surface of the water and the isotopes of hydrogen converted into crystalline form - deuterium and tritium, gradually merge through line 5 into an additional tank 4. After 2 ÷ 3 hours, the process crystallization stops, providing approximately 50 ÷ 70% of the ice. A command is issued to open the solenoid valves 17 and 19, providing drainage of water with impurities. After draining the water with impurities, the electromagnetic valves 17 and 19 are closed and the electric heating ten 3 is turned on, which ensures the process of slow ice melting. At this time, a special container 7 is filled with melt water, divided by a diaphragm 18 into two chambers: anode and cathode. The process of electrochemical activation of melt water in a special tank 7, which is connected by a pipe 6 with the cathode chamber and the bottom of the working tank, begins. Activation products in the cathode chamber in the form of small bubbles of hydrogen ions pass through a pipeline 6 into a working vessel 1, enriching them with melt water. Electron-donor restorative activity, providing a positive change and fixation of redox potential, continues throughout the entire process of ice melting. After the end of the melting process, the ice is turned off, and the electrochemical activation process continues for another 0.5 ÷ 1 hour. As a result, we get crystal clear melt water with an ORP of -200 mV or more. The plant’s operation cycle of 7–8 hours provides 10 liters of melt water, which has protective regenerative properties and biocompatibility.

Таким образом, предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяет обеспечить повышение экономичности процесса получения легкой талой воды до минимума, уменьшает содержание в ней канцерогенных и мутагенных веществ и газов, тяжелых изотопов водорода (дейтерия и трития), дает ей новое качество, обладающее защитными восстановительными свойствами и биологической совместимостью.Thus, the proposed method and installation for its implementation allows to increase the efficiency of the process of obtaining light melt water to a minimum, reduces the content of carcinogenic and mutagenic substances and gases, heavy hydrogen isotopes (deuterium and tritium) in it, gives it a new quality with protective reducing properties and biocompatibility.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2274607. Способ очистки воды и установка для его осуществления. / Е.Н.Высоцкий, Д.Е.Высоцкий, И.Е.Высоцкий. - Опубл. 20.04.2006 г., Бюл. №11.1. RF patent No. 2274607. The method of water purification and installation for its implementation. / E.N. Vysotsky, D.E. Vysotsky, I.E. Vysotsky. - Publ. 04/20/2006, bull. No. 11.

Claims (2)

1. Способ очистки воды в закрытой емкости, включающий отвод тепла с помощью теплообменника, размещенного в верхней части емкости для обеспечения процесса локально-объемной кристаллизации воды путем намораживания кристаллов льда в количестве 50÷70% от массы исходной воды вокруг теплообменника, слив воды с примесями через отверстие в дне емкости и через канал, расположенный на 0,5÷2 см выше дна емкости, размораживание льда путем нагревания экранированного кабеля, отличающийся тем, что уровень наполнения рабочей емкости исходной водой определяется высотой отверстия канала, обеспечивающего слив избытка исходной воды в дополнительную емкость как при наполнении рабочей емкости, так и в процессе кристаллизации исходной воды за счет увеличения ее объема, размораживание льда производят путем нагревания тена, установленного внутри рабочей емкости вокруг теплообменника непосредственно в зоне льда, талую воду в процессе размораживания льда подвергают электрохимической активации, включающей направление талой воды в специальную емкость для электрохимической активации, разделенную диафрагмой на анодную и катодную камеры, причем катодную камеру соединяют трубопроводом с рабочей емкостью, в которую поступают ионы водорода, обуславливающие восстановительную электронодонорную активность, обеспечивающую изменение и фиксацию окислительно-восстановительного потенциала до -200 мВ и более.1. A method of purifying water in a closed tank, including heat removal using a heat exchanger located in the upper part of the tank to ensure the process of local volumetric crystallization of water by freezing ice crystals in an amount of 50–70% by weight of the source water around the heat exchanger, draining the water with impurities through an opening in the bottom of the tank and through a channel located 0.5 ÷ 2 cm above the bottom of the tank, thawing ice by heating a shielded cable, characterized in that the level of filling of the working tank with the source water is determined is the height of the channel opening, which ensures the discharge of excess source water into an additional container both when filling the working tank and during crystallization of the source water by increasing its volume, the ice is thawed by heating a heater installed inside the working tank around the heat exchanger directly in the ice zone, melt water in the process of ice defrosting is subjected to electrochemical activation, including the direction of melt water in a special container for electrochemical activation, divided w diaphragm into anode and cathode compartments, wherein a cathode chamber connected with the working capacity of the pipeline into which hydrogen ions are transferred, causing the reduction electron-donating activity, and providing a change of fixation of the redox potential to -200 mV or more. 2. Установка для очистки и активации воды, содержащая рабочую емкость с исходной водой, установленный в ней теплообменник для отвода тепла и намораживания льда, выполненный по форме многоступенчатого змеевика, расположенного в верхней части рабочей емкости, средство для нагрева, выполненное из экранированного кабеля, обеспечивающего нагрев поверхности рабочей емкости, морозильный агрегат с системой его охлаждения, трубопровод с вентилем для слива воды с примесями и трубопровод с вентилем для слива талой воды, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной емкостью и специальной емкостью для электрохимической активации, соединенными между собой системой трубопроводов, постоянно открытым трубопроводом, соединяющим рабочую емкость с дополнительной емкостью для слива излишка воды в процессе заливки и в процессе кристаллизации при увеличении объема и повышения ее уровня, трубопроводами, снабженными электромагнитными клапанами, для слива воды с примесями после окончания процесса кристаллизации в дополнительную емкость и для заполнения талой водой специальной емкости для электрохимической активации и последующего частичного слива воды из анодной камеры, электронагревательным теном, выполненным по форме многоступенчатого змеевика, расположенного по спирали вокруг теплообменника и ниже его по высоте, термодатчиками и микропроцессором, причем емкость для электрохимической активации, содержащая анод и катод, разделена проницаемой диафрагмой на две камеры. 2. Installation for cleaning and activating water, containing a working tank with source water, a heat exchanger installed in it for heat removal and ice freezing, made in the form of a multi-stage coil located in the upper part of the working tank, heating means made of a shielded cable, providing heating the surface of the working tank, a freezing unit with a cooling system, a pipeline with a valve for draining water with impurities and a pipe with a valve for draining melt water, characterized in that it It is filled with an additional tank and a special tank for electrochemical activation, interconnected by a piping system, a constantly open pipeline connecting the working tank with an additional tank to drain excess water during filling and during crystallization with increasing volume and increasing its level, pipelines equipped with electromagnetic valves , for draining water with impurities after the end of the crystallization process in an additional tank and for filling melt water with a special tank ty for electrochemical activation and subsequent partial drainage of water from the anode chamber, an electric heating ten, made in the form of a multi-stage coil located in a spiral around the heat exchanger and below it in height, thermal sensors and a microprocessor, and the capacitance for electrochemical activation, containing the anode and cathode, is divided by permeable aperture on two cameras.
RU2006127804/15A 2006-07-31 2006-07-31 Water treatment method and plant RU2344092C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006127804/15A RU2344092C2 (en) 2006-07-31 2006-07-31 Water treatment method and plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006127804/15A RU2344092C2 (en) 2006-07-31 2006-07-31 Water treatment method and plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006127804A RU2006127804A (en) 2008-02-10
RU2344092C2 true RU2344092C2 (en) 2009-01-20

Family

ID=39265819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006127804/15A RU2344092C2 (en) 2006-07-31 2006-07-31 Water treatment method and plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2344092C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010087731A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-05 Zotkin Sergei Valeryevich Water purification method and a device for carrying out said method
RU2601003C2 (en) * 2015-02-19 2016-10-27 Федеральное государственное бюджетное научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) Plant for desalination and purification of water at agricultural objects

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010087731A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-05 Zotkin Sergei Valeryevich Water purification method and a device for carrying out said method
RU2601003C2 (en) * 2015-02-19 2016-10-27 Федеральное государственное бюджетное научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) Plant for desalination and purification of water at agricultural objects

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006127804A (en) 2008-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2393996C1 (en) Method of purifying water and apparatus for realising said method
RU81187U1 (en) WATER TREATMENT UNIT
RU2344092C2 (en) Water treatment method and plant
RU192027U1 (en) HEAT EXCHANGE DEVICE FOR WATER TREATMENT SYSTEM BY RECRYSTALLIZATION METHOD
CN110002661A (en) Method for treating desulfurized wastewater and utilization wet slag removal evaporation disposition desulfurization wastewater device
EA025716B1 (en) Method for water purification by crystallization method and heat exchange reservoir (embodiments) therefor
RU2432320C2 (en) Water treatment apparatus
RU2407706C2 (en) Device for producing light water
WO2010087731A1 (en) Water purification method and a device for carrying out said method
RU2274607C2 (en) Method of purification of water and the installation for its realization
RU98995U1 (en) DEVICE FOR PREPARING MELLOW WATER MELT WATER
KR101636656B1 (en) Apparatus for manufacturing a refined
EA017783B1 (en) Plant for water purification
RU2003104764A (en) METHOD FOR WATER CLEANING AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
KR100937954B1 (en) A large capacity water purifier for a group water drinker
RU2128144C1 (en) Potable water purification plant
RU2557628C2 (en) Apparatus for water purification
RU83068U1 (en) WATER TREATMENT UNIT
RU2558889C2 (en) Method of producing and storage of melt water
RU2404132C2 (en) Water purification method
RU2548437C1 (en) Method of water treatment by freezing and device to this end
RU191503U1 (en) HEAT EXCHANGE DEVICE FOR WATER TREATMENT SYSTEM BY RECRYSTALLIZATION METHOD
RU2786296C1 (en) Heat exchanger for water purification system by recrystallization method
RU99477U1 (en) WATER TREATMENT UNIT
WO2023200358A1 (en) Heat exchange device for a system for purifying water by recrystallization

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090801